實驗五:正弦穩態電路的戴維寧等效電路
一、實驗目的
1. 驗證戴維寧定理對交流電路的有效性。
2. 確定已知交流電路的戴維寧等效電路。
二、實驗器材
1. 交流電壓源 1個
2. 交流電流源 1個
3. 交流電壓表 1個
4. 示波器 1臺
5. 2mH電感 1個
6. 0.25mF電容 1個
7. 電阻 各1個
三、實驗原理及實驗電路
如圖5-1所示的正弦穩態電路。
圖5-1 正弦穩態電路
由電路理論可以求出該二段網絡的戴維寧等效電路,設二端
網絡內電源的角頻率為 ,則電路的相量模型如圖5-2所示。
圖5-2 電路的相量模型
四、實驗步驟
圖5-4 開路電壓測試電路
1. 建立圖5-4所示的測試開路電壓的實驗電路。
2. 激活電路進行測試。根據電壓表的讀數,記錄開路電壓
的有效值 ,并根據示波器的讀數,以 作參考,測定開路電壓的相位角 ,從而確定開路電壓相量。
3. 根據圖5-4所給出的電路參數,理論計算開路電壓 。
4. 建立圖5-5所示的測試等效復阻抗的實驗電路。
圖5-5 等效復阻抗的測試電路
5. 為測到等效復阻抗,將電壓源置零,并在端口處外加一交流電流源,電流源的頻率與電壓源的頻率相同。激活電路進行測試。由電流源可知二端網絡電流的有效值,根據電壓表的讀數,記錄二端網絡端口電壓的有效值,并計算二端網絡的阻抗 ;根據示波器的讀數,測定阻抗角 ,阻抗角即為二端網絡電壓波形與 電阻兩端電壓的反相波形的相位差。
6. 根據圖5-4所給出的電路參數,理論計算二端網絡的等
效復阻抗 。
7. 根據理論的計算值,畫出該二端網絡的戴維寧等效電路。
五、思考題
由實驗得到的等效電路與理論計算的結果比較,情況如何?
六、實驗報告要求
1. 完成實驗步驟四中所有數據的記錄和計算工作。
3. 回答思考題五中的問題。
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